种群和群落(一轮复习上课)

1、第四章第四章 种群和群落种群和群落1. 种群的特征（种群的特征（）2.种群数量的变化（种群数量的变化（）3.群落的结构特征（群落的结构特征（）4.群落的演替（群落的演替（）5.土壤中动物类群丰富度的研究土壤中动物类群丰富度的研究(实验实验)【考纲要求【考纲要求】( (一一) )概念：在一定的空间和时间内的同种概念：在一定的空间和时间内的同种生物个体的总和生物个体的总和种种 群群( (二二) )要点：要点：、一定的空间：这个空间内的同种生物与外界、一定的空间：这个空间内的同种生物与外界的个体隔离。的个体隔离。 、一种生物的全部个体，个体之间相互联系。、一种生物的全部个体，个体之间相互联系。 理解

2、种群概念要抓住四点：理解种群概念要抓住四点： 1.1.一定区域一定区域( (空间限定空间限定) ) 2. 2.一定时间一定时间( (时间限定时间限定) ) 3. 3.同种生物同种生物( (物种限定物种限定) ) 4. 4.全部个体全部个体( (个体范围个体范围) )生殖隔离生殖隔离地球上全部的人是同一物种，地球上全部的人是同一物种，所有的水稻是同一物种。所有的水稻是同一物种。( (多选多选) )下列叙述中属于一个种群的是：下列叙述中属于一个种群的是：A.A.一个池塘中所有的鱼一个池塘中所有的鱼B.B.一片草地上全部的东亚飞蝗一片草地上全部的东亚飞蝗C.C.世界上的全部的鸟世界上的全部的鸟D.D

3、.一个池塘中全部的大蟾蜍一个池塘中全部的大蟾蜍思考题思考题B D 判断：下列各项是不是一个种群？判断：下列各项是不是一个种群？. .一个池塘中全部的鱼。一个池塘中全部的鱼。. .一个池塘中的全部鲫鱼。一个池塘中的全部鲫鱼。 . .一个城镇的全部居民。一个城镇的全部居民。 4 4、一亩农田中的全部水稻。、一亩农田中的全部水稻。 5 5、一个草原上全部的老绵羊。、一个草原上全部的老绵羊。 牧民在承包的牧民在承包的草场上该放养多少草场上该放养多少头羊，既能保护草头羊，既能保护草原，又能取得最好原，又能取得最好经济效益？经济效益？ 怎样控制害虫怎样控制害虫数量，以防止虫灾数量，以防止虫灾发生发生? ?

4、种群研究的核心问题？种群研究的核心问题？种群数量变化规律种群数量变化规律。 一、种群的数量特征一、种群的数量特征种群特征种群特征种群有的但个体没有的特征。种群有的但个体没有的特征。种群密度种群密度出生率和死亡率出生率和死亡率迁入迁入率率和迁出率和迁出率年龄组成和性别比例年龄组成和性别比例1 1、种群密度：、种群密度：（1 1）概念：）概念：是指单位空间（单位面积、体积）内某是指单位空间（单位面积、体积）内某种群的个体数量。种群密度是种群种群的个体数量。种群密度是种群最基本最基本的数量特征。的数量特征。（2 2）特点：随种群的不同、环境的改变有差异。）特点：随种群的不同、环境的改变有差异。 相同

5、的环境条件下，不同物种的种群密度不相同的环境条件下，不同物种的种群密度不同。同。 不同的环境条件下，同一物种的种群密度不不同的环境条件下，同一物种的种群密度不同。同。样方法、标志重捕法样方法、标志重捕法 （3 3）调查方法：）调查方法：类型类型图例图例年龄比例年龄比例出生率与死亡率出生率与死亡率大小大小种群密度种群密度变化变化增长型增长型年幼个体大于年幼个体大于年老个体数年老个体数出生率死亡率出生率死亡率增大增大稳定型稳定型各年龄期个体各年龄期个体比例适中比例适中出生率出生率死亡率死亡率稳定稳定衰退型衰退型年幼个体小于年幼个体小于年老个体数年老个体数出生率死亡率出生率死亡率减小减小2 2出生率

6、和死亡率出生率和死亡率 意义：意义：3 3迁入率和迁出率迁入率和迁出率 意义：意义：意义：年龄组成是意义：年龄组成是预测预测种群密度未来变化趋势的重要依据。种群密度未来变化趋势的重要依据。4 4年龄组成年龄组成决定决定种群大小和密度。对一个自然种群来说，影响种群种群大小和密度。对一个自然种群来说，影响种群数量变动的主要因素是出生率和死亡率。数量变动的主要因素是出生率和死亡率。决定决定种群大小和密度种群大小和密度 ，如城市人口的变化。，如城市人口的变化。5 5性别比例性别比例意义：意义： 直接影响直接影响出生率，间接影响种群密度。出生率，间接影响种群密度。雌雄相当型：雌雄相当型：雌性和雄性个体数

7、目大体相等。雌性和雄性个体数目大体相等。这种类型多见于这种类型多见于高等动物高等动物。雌多雄少型雌多雄少型：雌性个体显著多于雄性个体。常见于：雌性个体显著多于雄性个体。常见于人工控制的种群及蜜蜂、象海豹等群体动物人工控制的种群及蜜蜂、象海豹等群体动物。蜂群中几百只雄蜂，一只蜂王蜂群中几百只雄蜂，一只蜂王和几十万只工蜂都是雌蜂。和几十万只工蜂都是雌蜂。雌少雄多型雌少雄多型：雄性个体明显多于雌性个体。这种类：雄性个体明显多于雌性个体。这种类型较为罕见。如白蚁等营社会性生活的动物。型较为罕见。如白蚁等营社会性生活的动物。蜜蜂若蜜蜂若考虑有生殖能力的个体，也为雌少雄多型考虑有生殖能力的个体，也为雌少雄

8、多型v性别比例的应用：性别比例的应用：利用人工合成的利用人工合成的性引诱剂性引诱剂诱杀某诱杀某种害虫的种害虫的雄性个雄性个体，体，破坏害虫种群正常的性别比例，破坏害虫种群正常的性别比例，从而达到杀虫效果。从而达到杀虫效果。种群密度种群密度出生率、死亡率出生率、死亡率迁出率、迁入率迁出率、迁入率决定密度大小决定密度大小种群数量种群数量直接影响直接影响年龄组成年龄组成预测变化趋势预测变化趋势性别比例性别比例影响密度大小影响密度大小外界环境外界环境决定种群个体数目变动的关系图决定种群个体数目变动的关系图外界环境外界环境性别比例性别比例出生率、死亡率出生率、死亡率迁入率、迁出率迁入率、迁出率年龄组成年

9、龄组成决定密度大小决定密度大小种群密度种群密度预测变化方向预测变化方向影响数量变动影响数量变动6 6种群特征间的相互关系种群特征间的相互关系 调查种群密度的方法：估算法调查种群密度的方法：估算法 对象：对象：原则：原则：注意：注意：方法：方法：植物，昆虫的卵，活动能力弱的动物植物，昆虫的卵，活动能力弱的动物随机取样随机取样样方的大小和样方的多少样方的大小和样方的多少五点取样法和等距取样法五点取样法和等距取样法对象：对象：活动能力强，活动范围大的动物活动能力强，活动范围大的动物一、样方法一、样方法二、标志重捕法二、标志重捕法二、调查种群密度的常用方法常用取样常用取样方法：方法：记数方法：记数方法

10、：蒲公英其他植物其他植物注意：注意：方框内相邻两边方框内相邻两边(左、上左、上)及其夹角上及其夹角上的个体的个体用样方法调查种群密度时用样方法调查种群密度时1 1、取样中应注意哪些问题？、取样中应注意哪些问题？2 2、样方的多少会影响调查结果吗？、样方的多少会影响调查结果吗？ 注意：注意：随机性随机性样方的大小样方的大小样方数越多结果越接近真实值样方数越多结果越接近真实值样方样方的数量的数量迁移拓展迁移拓展 某同学根据下表，调查草原中某双子叶草某同学根据下表，调查草原中某双子叶草本植物种群密度时，设计如下调查步骤：本植物种群密度时，设计如下调查步骤：调查调查面积面积1010101020 20

11、202040 40 404080 80 808090 90 9090100 100 100100110 110 110110120 120 120120130 130 130130140 140 140140物种物种数量数量3 35 56 69 9111113131313131313131313选取选取40cm 40cm 40cm 40cm为最佳样方面积。为最佳样方面积。在该物种分布较密集的地方取在该物种分布较密集的地方取5 5个样方。个样方。计算每个样方内该植物的个体数。若计数结果由多到少依次计算每个样方内该植物的个体数。若计数结果由多到少依次为为N N1 1、N N2 2、N N3 3、N

12、 N4 4、N N5 5，则将，则将N N3 3作为种群密度的估计值。作为种群密度的估计值。请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。请指出以上设计步骤中的错误并加以改正。随机随机平均平均中间值中间值标志重捕法标志重捕法 （1 1）前提条件：）前提条件：标志个体与未标志个体在重捕时被标志个体与未标志个体在重捕时被捕的概率相等。在调查期内没有新的出生和死亡，没捕的概率相等。在调查期内没有新的出生和死亡，没有迁入和迁出。有迁入和迁出。（2 2）适用范围：）适用范围：（3 3）注意事项：）注意事项：标志不能过分醒目。标志不能过分醒目。标志物和标志方法必须对动物的身体不会产生伤害。标志物和标志方法必须对动

13、物的身体不会产生伤害。标志符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期标志符号必须能够维持一定的时间，在调查研究期间不能消失。间不能消失。（4 4）计算公式）计算公式mnMN重捕的标志个体数再次捕获个体数初次捕获标志数个体总数活动能力强和范围大的动物。活动能力强和范围大的动物。第第1次捕捉次捕捉12只，标志只，标志第第2次捕捉次捕捉10只，只，有标志有标志4只只放回原种群放回原种群？只？只3030只只两种调查方法比较两种调查方法比较 【例【例2】调查某草原田鼠数量时，在设置】调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的调公顷的调查区内，放置查区内，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获鼠个捕鼠笼，一夜间捕获鼠32

14、头。将捕获头。将捕获的鼠经标记后在原地释放，数日后，在同一地方再放置的鼠经标记后在原地释放，数日后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼。这次共捕获鼠同样数量的捕鼠笼。这次共捕获鼠30头，其中有上次标头，其中有上次标记过的个体记过的个体10头。则该草原田鼠的种群密度约为头。则该草原田鼠的种群密度约为 头头/公顷。若部分个体迁出则调查结果公顷。若部分个体迁出则调查结果_(偏低，偏高偏低，偏高)。96偏高偏高种群的空间特征 组成种群的个体在其生活空间中的位置状态组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的或空间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间分布一般可概

15、括为三种基本类型：随机分布、空间分布一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布和集群分布。均匀分布和集群分布。均匀型均匀型随机型随机型集群型集群型一、构建种群增长数学模型的方法：一、构建种群增长数学模型的方法：模型假设：模型假设：理想条件下理想条件下建立模型：建立模型：Nt=N0 Nt=N0 t t或或“J”J”形曲形曲线线实验或观察：实验或观察：现实条件下：高斯实验现实条件下：高斯实验检查修正：检查修正：“S”“S”形曲线形曲线第二节第二节 种群数量的变化种群数量的变化理想条件：理想条件：食物食物（养料）养料）空间条件充裕空间条件充裕气候适宜气候适宜没有敌害没有敌害N Nt t=N=N0

16、0 t t增长率增长率= = -1 -1保持不变保持不变 = =第二年的数量第二年的数量第一年的数量第一年的数量（1 1）“J”J”型增长曲型增长曲线线环境条件有限种群密度种内斗争捕食者出生率死亡率增长率增长率随着种群密增长率随着种群密度的增加而按一定度的增加而按一定的比例下降的比例下降增长率=0（2）“S”型增长曲线型增长曲线思考：种群数量达到种群数量达到“K”值时，都值时，都能在能在“K”维持稳定吗？维持稳定吗？ 在自然界中，影响种群数量的因素很多，在自然界中，影响种群数量的因素很多，如如气候、食物、天敌、传染病气候、食物、天敌、传染病等。因此，等。因此，大多数种群的数量总是在大多数种群的

17、数量总是在波动着波动着，在不利，在不利的条件下，种群数量还会的条件下，种群数量还会急剧下降急剧下降，甚至，甚至消亡消亡。二、种群数量的波动和下降二、种群数量的波动和下降种群的数量是种群的数量是经常变化的。经常变化的。种群数量的变种群数量的变化包括增长、化包括增长、波动、稳定和波动、稳定和下降、消亡等下降、消亡等影响种群数量变化的因素有哪些呢？影响种群数量变化的因素有哪些呢？直接因素：出生率、死亡率、迁入率、直接因素：出生率、死亡率、迁入率、迁出率迁出率间接因素：食物、气候、传染病、天敌间接因素：食物、气候、传染病、天敌重要因素：人类的活动重要因素：人类的活动人为控制（家禽，畜牧）人为控制（家禽

18、，畜牧）捕杀野生动物捕杀野生动物滥砍乱阀滥砍乱阀环境破坏影响生物生存环境破坏影响生物生存三、三、“J”型曲线和型曲线和“S”型曲线的比较型曲线的比较项目项目“J”型曲线型曲线“S”型曲线型曲线前提条件前提条件食物和空间条食物和空间条件充裕、气候件充裕、气候适宜、没有敌适宜、没有敌害等理想状态害等理想状态受空间、食物、天受空间、食物、天敌等制约的有限的敌等制约的有限的自然状态自然状态种群增长率种群增长率增长率为常数增长率为常数(无限增长无限增长)随种群密度上升而随种群密度上升而下降；下降；0和和K时的增时的增长率为长率为0，K/2时增时增长率最大长率最大K值的有无值的有无无无K值值有有K值值曲线

19、形成的原因曲线形成的原因无种内斗争，无种内斗争，缺少天敌缺少天敌种内斗争加剧，天种内斗争加剧，天敌数量增多敌数量增多K K值和值和K/2K/2值的应用值的应用注意事项注意事项灭鼠灭鼠捕鱼捕鱼K/2K/2（最大（最大增长率）增长率）灭鼠后，防止鼠灭鼠后，防止鼠的种群在的种群在_附附近，这样鼠的数近，这样鼠的数量会迅速增加，量会迅速增加，灭鼠效果不好灭鼠效果不好捕捞后，使鱼的种捕捞后，使鱼的种群数量维持在群数量维持在_，这样鱼的种群数量这样鱼的种群数量会迅速恢复。会迅速恢复。K K（环境容（环境容纳量）纳量）降低降低_，改变，改变环境，使之不适环境，使之不适合鼠生存。合鼠生存。保护保护_，保证鱼，

20、保证鱼生存的环境条件，生存的环境条件，尽量提升尽量提升_K/2K/2K/2K/2K K值值K K值值K K值值 如图为理想状态下和自然环境中某生物的种群数量如图为理想状态下和自然环境中某生物的种群数量变化曲线变化曲线, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )阴影部分表示环境中影响种群增长的阻力淘汰个阴影部分表示环境中影响种群增长的阻力淘汰个体数体数a a为为JJ型曲线型曲线,b,b为为SS型曲线型曲线阴影部分的个体数量表示通过生存斗争被淘汰的阴影部分的个体数量表示通过生存斗争被淘汰的个体数个体数K K值为环境容纳量值为环境容纳量A.A. B. B. C. C. D. D.a ab bD

21、 D5、不同类型生物的存活率、不同类型生物的存活率 实验原理：实验原理：酵母菌是酵母菌是兼性厌氧型微生物兼性厌氧型微生物 养分、空间、温度和有毒代谢物养分、空间、温度和有毒代谢物等是影响等是影响种群数量增长的限制因素种群数量增长的限制因素 在理想的环境下，酵母种群呈在理想的环境下，酵母种群呈J J型曲线；型曲线；在有限的环境下，酵母种群呈在有限的环境下，酵母种群呈S S型曲线。型曲线。实验材料：实验材料：血球计数板，血球计数板， 肉汤培养基肉汤培养基实验步骤：实验步骤：配制培养基配制培养基 灭菌灭菌 接种接种 培养培养 计数计数实验实验 探究培养液中酵母菌数量的动态变化探究培养液中酵母菌数量的

22、动态变化backback二二 . . 酵母菌计数方法：酵母菌计数方法：抽样检测法。抽样检测法。 先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，渗入。多余培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，数板放在载物台的中央，计数一个小方格计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。管中的酵母菌总数。三、注意事项：三、注意事项：1 1

23、酵母计数方法：抽样检测法：酵母计数方法：抽样检测法：边缘效应边缘效应（计数（计数上边线和左边线上上边线和左边线上的细胞数）的细胞数）2 2从试管中吸出培养液进行计数之前，要从试管中吸出培养液进行计数之前，要将试管轻轻震荡几次，将试管轻轻震荡几次，原因原因使酵母菌分布均使酵母菌分布均匀，减少误差。匀，减少误差。3 3本实验没有另设置对照实验，原因是本实验没有另设置对照实验，原因是该该实验时间上形成前后自身对照实验时间上形成前后自身对照。为提高实验为提高实验数据的准确性，实验时应进行数据的准确性，实验时应进行重复实验（多重复实验（多次计数）。次计数）。增长曲线的总趋势：增长曲线的总趋势：四实验结果

24、与分析：四实验结果与分析： 开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适开始时培养液的营养充足，空间充裕，条件适宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增，随着酵母宜，因此酵母菌大量繁殖，种群数量剧增，随着酵母菌数量的不断增多，营养消耗，菌数量的不断增多，营养消耗，pHpH变化等，使生存条变化等，使生存条件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。件恶化，酵母菌死亡率高于出生率，种群数量下降。影响酵母菌种群数量的因素：影响酵母菌种群数量的因素：先增加再降低。先增加再降低。原因：原因：可能有可能有养料养料、温度温度、pHpH空间空间及及有害代谢废物有害代谢废物等。等。 同一时间内聚集在一定区域中同一时间

25、内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落。各种生物种群的集合，叫做群落。 例：一个池塘中的鱼类是一个种群，还是例：一个池塘中的鱼类是一个种群，还是一个群落，或都不是？一个群落，或都不是？包括这个区域内包括这个区域内所有有生命的物质所有有生命的物质群落群落的的概念概念研究池研究池塘群落塘群落种群种类种群种类优势种群优势种群种间关系种间关系种群位置种群位置群落的群落的空间结构空间结构群落演替群落演替池塘的范池塘的范围和边界围和边界一、群落水平上研究的问题一、群落水平上研究的问题群落特征：物种的多样性、群落结构、种间关系等。群落特征：物种的多样性、群落结构、种间关系等。 一般来说，环境条件愈优

26、越，群落发育的一般来说，环境条件愈优越，群落发育的时间愈长，生物种的数目愈多，群落的结构也时间愈长，生物种的数目愈多，群落的结构也愈复杂。愈复杂。如从热带到极地生物种数变化？如从热带到极地生物种数变化？ 武夷山武夷山 西伯利亚西伯利亚低等植物低等植物 840 840种种 低等植物低等植物 670 670种种高等植物高等植物 2888 2888种种 高等植物高等植物 139 139种种 动物动物 5000 5000余种余种 动物动物 约约10001000种种 脊椎动物脊椎动物 475 475种种 群落群落中物种的中物种的数目的多数目的多少称为少称为丰丰富度富度CAB麻雀总是成群地在森林的麻雀总是

27、成群地在森林的上层的活动，吃高大乔木上层的活动，吃高大乔木的种子。的种子。煤山雀、黄腰柳莺、和橙煤山雀、黄腰柳莺、和橙红翁等鸟类总是森林的中红翁等鸟类总是森林的中层营巢。层营巢。血雉和棕尾虹则是典型的血雉和棕尾虹则是典型的森林底层鸟类，吃地面上森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫。的苔鲜和昆虫。垂直结构垂直结构水平结构水平结构 植物植物： 动物动物 光照强度光照强度 栖息空间栖息空间 食物条件食物条件 地形的变化地形的变化 土壤湿度土壤湿度 盐碱度的差盐碱度的差异异意义：意义：使生物群落在单位面积使生物群落在单位面积上能容纳更多的生物种类和数上能容纳更多的生物种类和数量，提高了群落利用环境资源量

28、，提高了群落利用环境资源（如阳光、空间、营养物质等）（如阳光、空间、营养物质等）的能力。的能力。一一. .群落演替的概念群落演替的概念 随着时间的推移，一个群落被另一随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做个群落代替的过程，就叫做演替。演替。在一个从来没有被植物覆盖的地在一个从来没有被植物覆盖的地面面, ,或者是原来存在过植被、但被或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。彻底消灭了的地方发生的演替。二二. .群落演替的类型群落演替的类型沙丘、火山岩、冰川泥、裸岩上沙丘、火山岩、冰川泥、裸岩上进行的演替。进行的演替。. .初生演替初生演替1.1.定义：定义：2.2.实例实例: :在以上演替的各阶在以上演替的各阶段中，所需时间最长段中，所需时间最长的是地衣到苔藓阶段的是地衣到苔藓阶段, ,所需时间最短的是草所需时间最短的是草本植物到灌木阶段。本植物到灌木阶段。裸岩阶段裸岩阶段地衣阶段地衣阶段苔藓阶段苔藓阶段草本植物阶段草本植物阶段灌木阶段灌木阶段